CN107294203B - 一种基于rs485总线的电能表停电事件主动上报方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于RS485总线的电能表停电事件主动上报方法,步骤如下:①.电能表的停电检测电路检测到停电后,电能表关闭除RS485部分以外的电路;②.停电的电能表监测RS485总线的通讯状态,若处于空闲状态,则直接进入步骤③,否则等待正在通讯的数据帧完成后再进入步骤③;③.在电能表的通讯间隙内,停电的电能表将RS485总线强行输出为发送“0”状态;④.总线上的其它电能表和采集终端监测到超过1个字节通讯时间以上“0”状态后,进入等待停电事件上报状态;⑤.当采集终端收到停电电能表发送的序号后,标记该表为停电状态,并向上一级终端或主站系统上报。本发明解决了在半双工总线上的停电事件主动上报,大幅提升了停电事件处理的响应速度。
Description
技术领域
本发明涉及一种电能表停电事件上报方法,属于物联网设备数据采集应用领域。
背景技术
长期以来,供电公司主要依据客户电话来确定低压配网故障位置,根据用户停电后打入的电话来预判跌落保险或开关的位置,对停电规模、人员力量、抢修计划进行分析,确定抢修优先级,计算现场所需工作力量,预估恢复时间,并管理现场工作,效率低下,甚至因为处理不及时而被投诉。
我国现在已经基本实现了智能电能表的全覆盖工作,而且用电信息采集系统也基本实现对所有电能表的数据采集,若能利用智能电表和用电信息采集系统及时的上报停电信息,在用户电话来之前就知道停电情况甚至提前进行停电抢修,提高服务质量。
但是,目前的智能电能表很多采用的是RS485总线通讯,而且是与MCU电路电隔离的,依靠光耦传输数据,停电后,失去工作电源无法传输数据,而且RS485是半双工的两线制通讯总线,在用电信息采集系统中,都是采集终端发起抄表指令,电能表收到后再应答,电能表不能主动发起传输,否则就会多个设备同时在总线上发送数据,谁都收不到正确数据的情况,因此,要解决停电时电能表通过RS485总线主动上报,存在一定的困难。
发明内容
为了克服现有电能表停电事件上报方法的上述不足,本发明提供一种基于RS485总线的电能表停电事件主动上报方法
本发明解决其技术问题的技术方案是:一种基于RS485总线的电能表停电事件主动上报方法,采集终端下属小于32个电能表,各电能表及采集终端均与RS485总线连接,采集终端对其下属电能表的提供一个序号,用1个字节代表,停电事件上报步骤如下:
①.电能表的停电检测电路检测到停电后,电能表关闭除RS485部分以外的电路,以降低功耗;
②.停电的电能表监测RS485总线的通讯状态,若处于空闲状态,则直接进入步骤③,否则等待正在通讯的数据帧完成后再进入步骤③;
③.在电能表的通讯间隙内,停电的电能表将RS485总线强行输出为发送“0”状态,保持1个字节通讯以上的时间;
④.总线上的其它电能表和采集终端监测到超过1个字节通讯时间以上“0”状态后,进入等待停电事件上报状态,不再发送任何数据;
⑤.当采集终端收到停电电能表发送的序号后,标记该表为停电状态,并向上一级终端或主站系统上报。
其中停电时RS485通讯电路通过一个容量大于0.152F的5V以上的第一电容进行供电;停电时电能表的MCU通过一个第二电容供电,第二电容的容量不超过所述第一电容的容量。
本发明的有益效果在于: 1.解决了在半双工总线上的停电事件主动上报,大幅提升了停电事件处理的响应速度;2.利用电容作为停电时MCU及RS485电路的工作电源,无需电池,既可靠又环保;3.不改变目前用电信息采集系统的整体结构,原有的RS485通讯总线的布线不需要变更。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
一种基于RS485总线的电能表停电事件主动上报方法,采集终端下属小于32个电能表,各电能表及采集终端均与RS485总线连接, RS485总线包含了A、B两条线。
RS485总线是差模通讯,当发送“1”时,A-B>0.2V,当发送“0”时B-A>0.2V,空闲状态,即-0.2V<A-B<0.2V时维持原值,因为串行通讯时的停止位是“1”,所以在空闲状态,总线保持为“1”(指RS485接收端)。
在用电信息采集系统中,采用RS485总线的通讯为半双工模式,采集终端发送一条指令,指令中包含了电表编号,电能表收到指令后,如果指令正确且指令中的电表编号是自己的编号,就执行相应的操作同时等待td时间后返回数据给采集终端。根据通讯标准要求,td需大于20ms和小于500ms。
按照标准规定,采集终端的下一条抄表指令前,与上一条电能表返回数据的指令间隔时间tf必须大于20ms。
不论是采集终端发送帧与电能表返回帧之间的间隔td还是电能表返回帧与下一条采集终端发送帧之间的间隔tf,都是大于20ms的。也就是说不论是采集终端还是电能表,在这20ms中都不会正常通过RS485总线发送数据,因此我们可以利用这个20ms进行特殊处理,实现电能表的停电上报功能,采集终端对其下属电能表的提供一个序号,用1个字节代表,因为采集终端下属电能表小于32个电表,所以用1个字节就可以代表,停电事件上报步骤如下:
①.电能表的停电检测电路检测到停电后,电能表关闭除RS485部分以外的电路,以降低功耗。
②.停电的电能表监测RS485总线的通讯状态,若处于空闲状态,则直接进入步骤③,否则等待正在通讯的数据帧完成后再进入步骤③,等待时间最长为2000字节的通讯时间(9.17秒)。因为要在通讯间隙中来实现停电事件上报处理,因此,必须等待前面的数据帧的完成,根据通讯协议,单帧通讯数据最长不超过2000字节,通讯参数为2400bps、偶校验、1个停止位,每个字节需要传输11个数据位,最长的传输时间:T = 2000×11/2400 = 9.17秒。
③.在电能表的通讯间隙内,停电的电能表将RS485总线强行输出为发送“0”状态,保持1个字节通讯以上的时间;按照2400bps的通讯速率,1个字节的传输时间tb为4.58ms,不到通讯间隙td与tf的最小值的1/4。
④.总线上的其它电能表和采集终端监测到超过1个字节通讯时间以上“0”状态后,进入等待停电事件上报状态,不再发送任何数据。因为正常通讯中,一个字节的停止位是“1”,不会出现超过1个字节通讯时间长的“0”状态发生,因此,可以“0”的时间来作为判断条件。
⑤.当采集终端收到停电电能表发送的序号后,标记该表为停电状态,并向上一级终端或主站系统上报,使得电能表停电事件快速反馈到主站系统中。
其中RS485通讯电路通过一个电容容量大于0.152F的5V以上的第一电容进行供电;电能表的MCU通过一个第二电容供电,第二电容的容量不超过所述第一电容的容量,第一电容容量、第二电容容量的计算推理过程如下:电能表的MCU和RS485电路是由电源变压器两组次级线圈分别供电,电源变压器次级线圈输出的交流12V左右的电压经过整流和稳压电路后变为5V电源,原来的设计中,没考虑停电事件上报,5V的整流电容不超过1000μF,不能满足停电事件上报要求。需要增加容量以满足停电事件上报的供电需要。
因为要在通讯间隙中来实现停电事件上报处理,因此,必须等待前面的数据帧的完成,根据通讯协议,单帧通讯数据最长不超过2000字节,通讯参数为2400bps、偶校验、1个停止位,每个字节需要传输11个数据位,最长的传输时间:T = 2000*11/2400 = 9.17秒
设计上考虑一定的余量,按停电后可工作15秒时间考虑,可保证能正常返回停电上报事件。
线路上的采集终端和电能表的总数不超过32台,电能表每个RS485总线上都一般A/B线分别配10kΩ的上/下拉电阻,对于总线来说,相当于156Ω的阻抗,相当于总线通讯的工作电流32mA左右,另外,RS485电路与通过光耦与MCU的通讯部分,工作电流大约10mA的左右,在RS485通讯期间最大不超过42mA,实际上,需要发送停电上报报文的时间非常短,在其它等待接收时间,功耗不到发送的一半,按21mA来计算,等效的阻抗为238Ω,考虑到电容放电到3.3V以下工作会不正常,因此,在5V下降到3.3V的期间要能超过15秒的要求。根据电容放电公式:
Uc=U0×e^(-t/T) (式1)
其中:
U0是放电前电容上电压,这里为5V;
Uc是放电t时刻后的电压,这里目标是3.3V;
T是放电时间常数,这里等于RC,其中R是RS485电路的等效阻抗238Ω,C是需要的电容容量;
t是放电时刻,这里等于需要维持工作的时间,即15秒;
代入上述数据到式1,可以得到需要的电容容量为0.152F,取一个大于此值的5V以上的电容可满足要求。
对于MCU部分的工作电源,因为停电后外围电路的工作都处于关闭状态,实际工作电流较小,10mA左右,因此,需要的电容不超过上述RS485部分的容量。
Claims (1)
1.一种基于RS485总线的电能表停电事件主动上报方法,采集终端下属小于32个电能表,各电能表及采集终端均与RS485总线连接,其特征在于:采集终端对其下属电能表的提供一个序号,用1个字节代表,停电事件上报步骤如下:
①.电能表的停电检测电路检测到停电后,电能表关闭除RS485部分以外的电路,以降低功耗;
②.停电的电能表监测RS485总线的通讯状态,若处于空闲状态,则直接进入步骤③,否则等待正在通讯的数据帧完成后再进入步骤③;
③.在电能表的通讯间隙内,停电的电能表将RS485总线强行输出为发送“0”状态,保持1个字节通讯以上的时间;
④.总线上的其它电能表和采集终端监测到超过1个字节通讯时间以上“0”状态后,进入等待停电事件上报状态,不再发送任何数据;
⑤.当采集终端收到停电电能表发送的序号后,标记该表为停电状态,并向上一级终端或主站系统上报;
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102355507A (zh) * | 2011-09-29 | 2012-02-15 | 南京国电南自轨道交通工程有限公司 | 一种新型的带自检和冲突检测的串行通信接口 |
CN103268697A (zh) * | 2013-05-21 | 2013-08-28 | 南京师范大学 | Pmi电力系统智能抄表集控系统及其教学实验平台 |
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